專利名稱：超音速高效氣液分離器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于天然氣集輸低溫氣液分離技術領域，具體涉及到超音速高效氣液分離器。
背景技術：
從氣井中開采天然氣需加醇采出，天然氣開采出后，經管線送至集氣站，幾口氣井的天然氣匯集到集氣站，在集氣站將混合在天然氣中的水合物以及液烴從天然氣中分離出去，使分離后的天然氣達到干氣指標。
目前對混合在天然氣中的水合物以及液烴的分離方法是采用加熱爐對天然氣進行加熱，加熱后的天然氣經三項分離器分離，將天然氣與水合物和液烴分離，被分離后的天然氣輸送到處理廠進行脫硫處理，經加壓，從輸油管道輸送到用戶。這種天然氣的處理方法及其設備，在然氣加熱處理過程中，需配置大型的天然氣加熱爐，而且要配備專人看管，定期維修，消耗了大量的能源和資金，浪費了人力物力，提高了輸送天然氣的成本。

發(fā)明內容
本實用新型所要解決的技術問題在于克服上述氣液分離裝置的缺點，提供一種設計合理、處理量大、效率高、無能耗、使用方便、無環(huán)境污染、輸氣成本低的超音速高效氣液分離器。
解決上述技術問題所采用的技術方案是在氣液分離室的左端設置有左聯接盤、右端設置有右聯接盤，在左聯接盤的左端設置有消音外管，在消音外管的左端設置有進氣法蘭盤，在進氣法蘭盤的軸向中心位置加工有進氣孔，進氣法蘭盤內設置有與進氣噴嘴聯接與進氣孔相聯通的咽喉管，咽喉管的右端設置有位于消音外管內與旋流管聯接的霧化管，在霧化管內的右端設置有旋流器，旋流管的右端與氣液分離室聯接，在右聯接盤的右端設置安裝有液體溢流氣出嘴的液體溢流氣出嘴安裝座，液體溢流氣出嘴安裝座的右端設置加工有出氣孔的出氣嘴法蘭盤，在出氣嘴法蘭盤內設置有與氣液分離室相聯通的擴散器。
本實用新型的咽喉管內的左側為截面積與進氣孔的截面積相同的直管道、右側為收斂形流通道。本實用新型的進氣噴嘴的軸向加工或制作有拉瓦爾形流通道，拉瓦爾形流通道的左端截面積與喉管收斂形流通道的右端截面積相同。本實用新型的旋流器為在旋流輪軸的中心位置的左端設置有與旋流輪軸聯或連為一體的整流罩，在旋流輪軸的軸向外表面設置有與旋流輪軸聯或連為一體的旋流片。本實用新型的擴散器為擴散形管道，擴散器的右端截面積與出氣嘴法蘭盤的出氣孔的截面積相同。
本實用新型的喉管收斂形流通道的最大直徑與進氣噴嘴的喉部的直徑比為3～6，咽喉管的收斂形流通道的入口與進氣噴嘴喉部的距離為20～40mm。
本實用新型在旋流輪軸的軸向外表面設置的旋流片至少有3片、且可等分圓周，旋流片與旋流輪軸的負向夾角為在30～60°。
本實用新型的旋流器的整流罩為底面設置在旋流輪軸上的錐體。
本實用新型將含有水合物以及液烴的天然氣通過拉瓦爾形進氣噴嘴將氣體的流動速度增大到超音速，在拉瓦爾形的進氣噴嘴內產生的低溫導致天然氣中的水合物和液烴發(fā)生冷凝，霧狀的流體以超音速進入旋流器通過旋流管產生旋流，在離心力的作用下，使液態(tài)微點滴到旋流管壁上，經氣液分離室將水合物和液烴與天然氣分離，被分離的水合物和液烴經擴散器外圍從液體溢流氣出嘴流出，干天然氣進入擴散器減速增壓后從出氣孔輸出。本實用新型采用了雙層封閉結構進行低溫分離，消除了噪音，在分離過程中不用化學物品，無環(huán)境污染，實現無人操作，降低了輸氣成本，保護了氣田的環(huán)境，提高了分離效果，處理量大，每天可處理10×105m3天然氣，減少了集氣站的配套設施。本實用新型具有設計合理、效率高、處理量大、無能耗、使用方便、無環(huán)境污染、輸氣成本低等優(yōu)點，可在天然氣集氣站推廣使用。


圖1是本實用新型的一個實施例的結構示意圖。
圖2是圖1中的旋流器4的主視圖。
圖3是圖2的左視圖。
圖4是圖2的俯視圖。
圖5是圖1中氣液分離室5的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步詳細說明，但本實用新型不限于這些實施例。
在圖1～4中，本實施例的超音速高效氣液分離器由進氣法蘭盤1、咽喉管2、進氣噴嘴3、旋流器4、氣液分離室5、液體溢流氣出嘴6、擴散器7、出氣嘴法蘭盤8、液體溢流氣出嘴安裝座9、右聯接盤10、密封圈11、左聯接盤12、旋流管13、消音外管14、霧化管15聯接構成。
在氣液分離室5的左端用螺紋緊固聯接件固定聯接有左聯接盤12、右端用螺紋緊固聯接件固定聯接有右聯接盤10，左聯接盤12與右聯接盤10用螺紋緊固聯接件固定聯接，在左聯接盤12與右聯接盤10之間安裝有密封圈11，左聯接盤12的左端與消音外管14的右端焊接固定聯接，消音外管14的左端與進氣法蘭盤1焊接固定聯接有。在進氣法蘭盤1的軸向中心位置加工有進氣孔a，進氣法蘭盤1內的軸向中心位置通過螺紋聯接安裝有咽喉管2，本實施例的咽喉管2內的左側為截面積與進氣孔a的截面積相同的直管道、右側為收斂形流通道，咽喉管2與進氣孔a相聯通。在咽喉管2的中心位置通過螺紋聯接安裝有進氣噴嘴3，本實施例的進氣噴嘴3的軸向中心位置加工或制作有拉瓦爾形流通道，拉瓦爾形流通道的左端截面積與收斂形流通道的右端截面積相同，咽喉管2的收斂形流通道的最大直徑與進氣噴嘴3的喉部的直徑比為4，咽喉管2的收斂形流通道的入口與進氣噴嘴3喉部的距離為30mm。含有水合物以及液烴的天然氣，從進氣法蘭盤1的軸向中心位置的進氣孔a流入，流經咽喉管2內的收斂形流通道，壓力和溫度降低、流速增大，流到進氣噴嘴3內的拉瓦爾形流通道的喉部，流速超過音速，混合在天然氣中的水合物和液烴冷凝形成霧狀。在咽喉管2的右端外通過螺紋固定聯接安裝有霧化管15，霧化管15設置在消音外管14內，在霧化管15的右端內通過螺紋聯接固定安裝有旋流器4。本實施例的旋流器4由旋流整流罩4-1、輪軸4-2、旋流片4-3連接構成，在旋流輪軸4-2的中心位置的前端有與旋流輪軸4-2連為一體的整流罩4-1，本實施例的整流罩4-1為底面與旋流輪軸4-2連為一體的錐體，在旋流輪軸4-2的軸向外表有與旋流輪軸4-2連為一體的3片旋流片4-3，旋流片4-3與旋流輪軸4-2的負向夾角為在45°。在霧化管15的右端外通過螺紋聯接固定安裝有旋流管13，旋流管13為直管、右端為喇叭形管，旋流管13的左端設置于消音外管14內，消音外管14用于消除天然氣流在進氣噴嘴3、霧化管15、旋流器4以及旋流管13內流動時所產生的噪音，旋流管13的右端用螺紋緊固聯接件與氣液分離室5固定聯接。從進氣噴嘴3流出的高速天然氣流，經霧化管15進入旋流器4，旋流器4產生高速旋轉，在離心力的作用下，天然氣中的霧狀水合物以及液烴微點被離心到旋流管13內壁上，經氣液分離室5將液體從含有水合物以及液烴的天然氣中分離出來。在右聯接盤10的右端焊接固定聯接有液體溢流氣出嘴安裝座9，液體溢流氣出嘴安裝座9的右端焊接固定聯接安裝有出氣嘴法蘭盤8，出氣嘴法蘭盤8的軸向中心位置加工有出氣孔b。在出氣嘴法蘭盤8內的中心位置通過螺紋聯接安裝有擴散器7，擴散器7的左側用螺紋緊固聯接件與氣液分離室5固定聯接、左端插入旋流管13的右端內，擴散器7與氣液分離室5相聯通，擴散器7為擴散形管道，擴散器7的左端截面積小于旋流管13的右端截面積、右端截面積與出氣嘴法蘭盤8的出氣孔b的截面積相同，經分離后的天然氣在擴散器7內的擴散形管道，減速增壓，從出氣嘴法蘭盤8上的出氣孔b輸出。在液體溢流氣出嘴安裝座9的下部通過螺紋聯接安裝有液體溢流氣出嘴6，在氣液分離室5內經分離的水合物和液烴流經從旋流管13的右端與擴散器7左端的間隙經擴散器的外部，從液體溢流氣出嘴6排出。
實施例2在本實施例中，喉管2收斂形流通道的最大直徑與進氣噴嘴3的喉部的直徑比為3，咽喉管2的收斂形流通道的入口與進氣噴嘴3喉部的距離為20mm。旋流器4的旋流片與旋流輪軸的負向夾角為在30°。其它零部件以及零部件的聯接關系與實施例1相同。
實施例3在本實施例中，喉管2收斂形流通道的最大直徑與進氣噴嘴3的喉部的直徑比為6，咽喉管2的收斂形流通道的入口與進氣噴嘴3喉部的距離為40mm。旋流器4的旋流片與旋流輪軸的負向夾角為在60°。其它零部件以及零部件的聯接關系與實施例1相同。
實施例4在本實施例中，喉管2收斂形流通道的最大直徑與進氣噴嘴3的喉部的直徑比為3，咽喉管2的收斂形流通道的入口與進氣噴嘴3喉部的距離為40mm。其它零部件以及零部件的聯接關系與實施例1相同。
實施例5
在本實施例中，喉管2收斂形流通道的最大直徑與進氣噴嘴3的喉部的直徑比為6，咽喉管2的收斂形流通道的入口與進氣噴嘴3喉部的距離為20mm。其它零部件以及零部件的聯接關系與實施例1相同。
實施例6以上的實施例1～5中，在旋流輪軸的軸向外表面設置有8片旋流片、且可等分圓周。其它零部件以及零部件的聯接關系與相應的實施例相同。
權利要求1.一種超音速高效氣液分離器，其特征在于在氣液分離室[5]的左端設置有左聯接盤[12]、右端設置有右聯接盤[10]，在左聯接盤[12]的左端設置有消音外管[14]，在消音外管[14]的左端設置有進氣法蘭盤[1]，在進氣法蘭盤[1]的軸向中心位置加工有進氣孔[a]，進氣法蘭盤[1]內設置有與進氣噴嘴[3]聯接與進氣孔[a]相聯通的咽喉管[2]，咽喉管[2]的右端設置有位于消音外管[14]內與旋流管[13]聯接的霧化管[15]，在霧化管[15]內的右端設置有旋流器[4]，旋流管[13]的右端與氣液分離室[5]聯接，在右聯接盤[10]的右端設置安裝有液體溢流氣出嘴[6]的液體溢流氣出嘴安裝座[9]，液體溢流氣出嘴安裝座[9]的右端設置加工有出氣孔[b]的出氣嘴法蘭盤[8]，在出氣嘴法蘭盤[8]內設置有與氣液分離室[5]相聯通的擴散器[7]。
2.按照權利要求1所述的超音速高效氣液分離器，其特征在于所說的咽喉管[2]內的左側為截面積與進氣孔[a]的截面積相同的直管道、右側為收斂形流通道；所說的進氣噴嘴[3]的軸向加工或制作有拉瓦爾形流通道，拉瓦爾形流通道的左端截面積與喉管[2]收斂形流通道的右端截面積相同；所說的旋流器[4]為在旋流輪軸[4-2]的中心位置的左端設置有與旋流輪軸[4-2]聯或連為一體的整流罩[4-1]，在旋流輪軸[4-2]的軸向外表面設置有與旋流輪軸[4-2]聯或連為一體的旋流片[4-3]；所說的擴散器[7]為擴散形管道，擴散器[7]的右端截面積與出氣嘴法蘭盤[8]的出氣孔[b]的截面積相同。
3.按照權利要求2所述的超音速高效氣液分離器，其特征在于所說的喉管[2]收斂形流通道的最大直徑與進氣噴嘴[3]的喉部的直徑比為3～6，咽喉管[2]的收斂形流通道的入口與進氣噴嘴[3]喉部的距離為20～40mm。
4.按照權利要求2所述的超音速高效氣液分離器，其特征在于所說在旋流輪軸[4-2]的軸向外表面設置的旋流片[4-3]至少有3片、且可等分圓周，旋流片[4-3]與旋流輪軸[4-2]的負向夾角為在30～60°。
5.按照權利要求2所述的超音速高效氣液分離器，其特征在于所說旋流器[4]的整流罩[4-1]為底面設置在旋流輪軸[4-2]上的錐體。
專利摘要一種超音速高效氣液分離器，在氣液分離室的左端設左聯接盤、右端設右聯接盤，在左聯接盤的左端設消音外管，在消音外管的左端設進氣法蘭盤，在進氣法蘭盤的軸向中心位置加工有進氣孔，進氣法蘭盤內設與進氣噴嘴聯接與進氣孔相聯通的咽喉管，咽喉管的右端設位于消音外管內與旋流管聯接的霧化管，在霧化管內的右端設旋流器，旋流管的右端與氣液分離室聯接，在右聯接盤的右端設安裝有液體溢流氣出嘴的液體溢流氣出嘴安裝座，液體溢流氣出嘴安裝座的右端設加工有出氣孔的出氣嘴法蘭盤，在出氣嘴法蘭盤內設與氣液分離室相聯通的擴散器。它具有設計合理、效率高、處理量大、無能耗、無環(huán)境污染、輸氣成本低等優(yōu)點，可在天然氣集氣站推廣使用。
文檔編號B01D45/00GK2845887SQ200520078930
公開日2006年12月13日 申請日期2005年6月17日 優(yōu)先權日2005年6月17日
發(fā)明者王玉春 申請人:西安東新石油設備廠